LDMOS

MOSFET de doble difusión

LDMOS ( semiconductor de óxido metálico de difusión lateral ) ^[1] es un MOSFET (transistor de efecto de campo de semiconductor de óxido metálico) de doble difusión planar utilizado en amplificadores , incluidos amplificadores de potencia de microondas , amplificadores de potencia de RF y amplificadores de potencia de audio . Estos transistores a menudo se fabrican en capas epitaxiales de silicio p/p ⁺ . La fabricación de dispositivos LDMOS implica principalmente varios ciclos de implantación de iones y recocido posterior. ^[1] Como ejemplo, la región de deriva de este MOSFET de potencia se fabrica utilizando hasta tres secuencias de implantación de iones para lograr el perfil de dopaje adecuado necesario para soportar campos eléctricos altos.

El LDMOS de RF basado en silicio (LDMOS de radiofrecuencia ) es el amplificador de potencia de RF más utilizado en redes móviles , ^{[2] [3] [4] permitiendo la mayor parte del} tráfico de voz y datos celulares del mundo . ^[5] Los dispositivos LDMOS se utilizan ampliamente en amplificadores de potencia de RF para estaciones base, ya que el requisito es una alta potencia de salida con un voltaje de ruptura de drenaje a fuente correspondiente generalmente por encima de 60 voltios . ^[6] En comparación con otros dispositivos como los FET de GaAs , muestran una frecuencia de ganancia de potencia máxima más baja.

Los fabricantes de dispositivos LDMOS y fundiciones que ofrecen tecnologías LDMOS incluyen a Tower Semiconductor , TSMC , LFoundry, SAMSUNG , GLOBALFOUNDRIES , Vanguard International Semiconductor Corporation , STMicroelectronics , Infineon Technologies , RFMD , NXP Semiconductors (incluido el antiguo Freescale Semiconductor ), SMIC , MK Semiconductors, Polyfet y Ampleon .

Galería de fotos

Varios transistores RF LDMOS

• 
  Matriz de silicio BLF2045. LDMOS RF 26 V 180 mA 2 GHz 10 dB 30 W SOT467C. Diseñado para operación de banda ancha (1800 a 2200 MHz).
• 
  Transistor RF LDMOS BLF861A. Transistor RF LDMOS 860 MHz 150 W.
• 
  Transistor RF LDMOS de 860 MHz y 150 W, matriz de silicio BLF861A. Diseñado para operación UHF.

Aplicaciones

Las aplicaciones comunes de la tecnología LDMOS incluyen las siguientes.

• Amplificadores — Amplificadores de potencia de RF , ^{[2] [3]} amplificadores de potencia de audio , ^[7] clase AB ^[4]
• Tecnología de audio : altavoces , equipos de alta fidelidad (hi-fi), sistemas de anuncios públicos (PA) ^[7]
• Dispositivos móviles : teléfonos móviles ^[3]
  • Redes móviles : estaciones base y amplificadores de RF ^[3]
• Aplicaciones de pulsos ^[4]
• Tecnología de radiofrecuencia (RF): ingeniería de RF (ingeniería de RF), amplificadores de potencia de RF ^{[2] [3] [8]}
• Tecnología inalámbrica : redes inalámbricas y redes digitales ^{[2] [3]}

LDMOS de radiofrecuencia

Las aplicaciones comunes de la tecnología RF LDMOS incluyen las siguientes.

• Tecnología aeroespacial y de defensa ^[5] — aplicaciones militares ^[9]
  • Vigilancia dependiente automática por radiodifusión (ADS-B) ^[10]
  • Guerra electrónica ^{[11] [12]} — guerra de información de comunicaciones , sistemas de comunicación multibanda ^[12]
  • Tecnología militar : comunicaciones militares ^[13]
• Alarma y seguridad — alarma de seguridad ^[14]
• Aviónica ^{[15] [10]} — Transpondedores ADS-B , transpondedores de identificación amigo-enemigo (IFF), radar de vigilancia secundaria (SSR), equipo de medición de distancia (DME), modo S de localización en el borde (ELM), enlace de datos tácticos (TDL), ^[10] banda aérea ^[16]
• Electrónica de consumo ^[14]
• Registro de datos ^[17]
• Monitoreo del estado del equipo (CM) ^[17]
• Detección de incendios ^[17]
• Detección de gases : detector de monóxido de carbono (detector de CO), detección de metano ^[17]
• Aplicaciones de banda industrial, científica y médica (banda ISM) ^{[15] [4]} — aceleradores de partículas , ^{[18] [19]} soldadura , ^{[19] aplicaciones} de onda continua (CW), aplicaciones lineales , ^[20] aplicaciones de pulso ^{[10] [9] [20]}
  • Tecnología industrial ^[14]
  • Tecnología médica ^[18] — imágenes por resonancia magnética (IRM) ^{[18] [21]}
• Tecnología láser : controladores láser, ^[18] láser de dióxido de carbono (láser de CO ₂ ) ^[21]
• Tecnología de radio : radio comercial , radio de seguridad pública , radio marina , ^[13] radio amateur , ^[21] radio portátil , ^[17] banda ancha , ^[22] banda estrecha ^[23]
  • Tecnología de ondas milimétricas (mmW) ^[24]
  • Radio móvil ^{[15] [25]} — radio móvil profesional , radio portátil a transistores , radio analógica, radio digital , ^[25] radio móvil digital (DMR), ^[26] sistema de radio móvil terrestre (LMRS), ^[16] radio móvil privada (PMR), ^[17] radio troncal terrestre (TETRA) ^{[25] [19]}
  • Tecnología de radar ^{[15] [4]} — Banda L , ^{[11] [9]} Banda S ^{[11] [23]}
  • Tecnología de radiofrecuencia (RF) — identificación por radiofrecuencia (RFID) ^[13] Generador de plasma de RF ^[18]
• Tecnología de energía de RF ^{[27] [5] [28]} — iluminación , tecnología médica , secado , electrónica automotriz ^[28]
  • Calefacción : calefacción eléctrica , ^[21] calefacción por radiofrecuencia , ^{[18] [5]} calefacción por microondas ^[28]
  • Electrodomésticos de cocina : electrodomésticos inteligentes , ^{[5] electrodomésticos} de encimera , aparatos de cocina , ^[29] cocina por radiofrecuencia , ^{[27] [18] [5]} cocina por microondas , ^[4] descongelación por radiofrecuencia , ^{[18] [5] [29] descongelación} de alimentos congelados , congeladores , refrigeradores , hornos ^[29]
  • Iluminación inteligente : iluminación por radiofrecuencia e interruptor de luz inalámbrico ^[4]
• Telecomunicaciones ^[15]
  • Banda ancha ^[14] — banda ancha móvil ^[25]
  • Radiodifusión : radiodifusión de ultraalta frecuencia (UHF), ^[14] radiodifusión FM ^{[18] [4] [21]}
  • Redes celulares ^{[30] [5]} — 2G , 3G , ^[2] Telecomunicaciones móviles internacionales-2000 (IMT), ^[22] Evolución a largo plazo (LTE), ^[31] 4G , ^{[3] [5]} 5G , ^{[3] [5] [31]} Nueva radio 5G (5G NR) ^{[32] [33]}
  • Comunicación de alta frecuencia (HF): muy alta frecuencia (VHF), ^{[18] [4]} frecuencia ultra alta (UHF) ^{[13] [4]}
  • Tráfico de voz y datos celulares ^[5]
  • Televisión (TV) ^[18] — TV VHF, ^[21] TV UHF , TV digital (DTV), equipo transmisor de TV ^[14]
  • Comunicaciones de banda ancha y móviles ^[13] — estaciones base , ^{[13] [4] [19]} estaciones de radiobalizas de localización de emergencia (EPIRB), boyas de sonar , lectura automática de medidores (AMR) ^[13]
  • Tecnología inalámbrica : comunicaciones móviles , comunicaciones por satélite , ^[15] módems de datos inalámbricos , ^[13] WiMAX ^[4]
• Aplicaciones de la relación de onda estacionaria de voltaje (VSWR) ^{[34] [21]} — grabado de plasma y sincrotrones ^[21]

Véase también

• Amplificador FET
• Dispositivo semiconductor de potencia
• CMOS de radiofrecuencia

Referencias

1. A. Elhami Khorasani, desarrollador de electrones IEEE. Lett., vol. 35, págs. 1079-1081, 2014
2. Baliga, Bantval Jayant (2005). MOSFET de potencia de RF de silicio. World Scientific . págs. 1–2. ISBN 9789812561213.
3. Asif, Saad (2018). Comunicaciones móviles 5G: conceptos y tecnologías. CRC Press . p. 134. ISBN 9780429881343.
4. Theeuwen, SJCH; Qureshi, JH (junio de 2012). "Tecnología LDMOS para amplificadores de potencia de RF" (PDF) . IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques . 60 (6): 1755–1763. Bibcode :2012ITMTT..60.1755T. doi :10.1109/TMTT.2012.2193141. ISSN  1557-9670. S2CID  7695809.
5. «Productos y soluciones LDMOS». NXP Semiconductors . Consultado el 4 de diciembre de 2019 .
6. van Rijs, F. (2008). "Estado y tendencias de las tecnologías de amplificadores de potencia de estaciones base LDMOS de silicio para ir más allá de las aplicaciones de 2,5 GHz". Simposio de radio e inalámbricas, IEEE 2008. Orlando, FL. págs. 69–72. doi :10.1109/RWS.2008.4463430.
7. Duncan, Ben (1996). Amplificadores de potencia de audio de alto rendimiento. Elsevier . págs. 177-8, 406. ISBN 9780080508047.
8. "Un amplificador de alta frecuencia de banda ancha de 600 W que utiliza dispositivos LDMOS asequibles". QRPblog . 2019-10-27 . Consultado el 2022-09-28 .
9. "Radar de banda L". NXP Semiconductors . Consultado el 9 de diciembre de 2019 .
10. «Aviónica». NXP Semiconductors . Consultado el 9 de diciembre de 2019 .
11. "RF Aerospace and Defense". NXP Semiconductors . Consultado el 7 de diciembre de 2019 .
12. "Comunicaciones y guerra electrónica". NXP Semiconductors . Consultado el 9 de diciembre de 2019 .
13. "Comunicaciones móviles y de banda ancha". ST Microelectronics . Consultado el 4 de diciembre de 2019 .
14. «470–860 MHz – Transmisión UHF». NXP Semiconductors . Consultado el 12 de diciembre de 2019 .
15. «Transistores RF LDMOS». ST Microelectronics . Consultado el 2 de diciembre de 2019 .
16. "LDMOS de 28/32 V: la tecnología IDDE aumenta la eficiencia y la robustez" (PDF) . ST Microelectronics . Consultado el 23 de diciembre de 2019 .
17. «AN2048: Nota de aplicación – PD54008L-E: LDMOS de 8 W – 7 V en encapsulados PowerFLAT para aplicaciones de lectura de medidores inalámbricos» (PDF) . ST Microelectronics . Consultado el 23 de diciembre de 2019 .
18. «ISM & Broadcast». ST Microelectronics . Consultado el 3 de diciembre de 2019 .
19. «700–1300 MHz – ISM». NXP Semiconductors . Consultado el 12 de diciembre de 2019 .
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22. "LDMOS de 28/32 V: la nueva tecnología IDCH aumenta el rendimiento de potencia de RF hasta 4 GHz" (PDF) . ST Microelectronics . Consultado el 23 de diciembre de 2019 .
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24. "Infraestructura celular RF". NXP Semiconductors . Consultado el 7 de diciembre de 2019 .
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26. "UM0890: Manual de usuario: amplificador de potencia RF de 2 etapas con LPF basado en los transistores de potencia RF PD85006L-E y STAP85050" (PDF) . ST Microelectronics . Consultado el 23 de diciembre de 2019 .
27. "915 MHz RF Cooking". NXP Semiconductors . Consultado el 7 de diciembre de 2019 .
28. Torres, Victor (21 de junio de 2018). «Por qué LDMOS es la mejor tecnología para energía de RF». Microwave Engineering Europe . Ampleon . Consultado el 10 de diciembre de 2019 .
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30. "Libro blanco: LDMOS RF de 50 V: una tecnología de potencia RF ideal para aplicaciones aeroespaciales comerciales, de radiodifusión e ISM" (PDF) . NXP Semiconductors . Freescale Semiconductor . Septiembre de 2011 . Consultado el 4 de diciembre de 2019 .
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33. "3400–4100 MHz". NXP Semiconductors . Consultado el 12 de diciembre de 2019 .
34. "Radar HF, VHF y UHF". NXP Semiconductors . Consultado el 7 de diciembre de 2019 .

Enlaces externos

• Enciclopedia de microondas sobre LDMOS
• Proceso BCD que incluye LDMOS personalizable